[发明专利]在纤维幅材机中调整辊的位置或辊间隙的间隙压力的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在用于制造或加工纤维幅材的机器、特别是造纸机、纸板机或棉纸机中对辊的位置或在两个辊之间形成的辊间隙的间隙压力进行调整的装置，并特别涉及这样一种装置，在该装置中，在流体压力驱动的执行器和数字阀调节器之间设置数字阀作为开关阀，用于控制执行器。此外，本发明还涉及对这种装置的控制方法以及诊断和维护方法。

背景技术

例如，由专利文献DE-A-10393693可知一种由数字阀组成的调节器，该调节器通过改变液压流体压力或液压流体流量来控制液压调节缸，以调整构成辊间隙的辊对中的辊的位置以及辊间隙中的辊压力。

术语“数字阀”是指这样一种阀门，其在两种相继的状态之间可以直接从第一种状态（例如完全打开状态）进入第二种状态（例如完全闭合状态），反之亦然。当数字阀完全打开时，该阀门允许通过的流体流的总容积流量流过。相反，在完全闭合的状态下没有流体流流过阀门。因此，这种数字阀也称为开关阀或开关数字阀。

因此由这种开关数字阀构成的数字阀模块可以具有N²个流量状态，在此，N为数字阀模块中的数字阀的数量。由此，具有12个容积流量各自不同的数字阀的上述调节器的数字阀模块可以实现的最大可调分辨率为2¹²个不同的容积流量，即4096个不同的容积流量。由此能够很好地接近于通过已知的伺服或比例阀对容积流量所进行的连续调整。由于包含在一个单独的数字阀模块中的数字阀只具有两种状态（打开或闭合），因此与已知的伺服或比例阀相比，它们能够非常快速地运行。已知的还有具有两种状态以上的数字阀，例如具有三种状态的数字阀，这种阀允许在第一种状态下沿一个方向流动，在第二种状态下沿另一个方向流动，而在第三种状态下没有流动发生或阻止流动发生（闭合状态）。

在专利文献DE-A-10393693的调节器中使用的数字阀被设置在一个或多个数字阀包或数字阀模块中，并能够精确控制与液压缸的活塞杆相连接的辊，其中，通过打开所需数量的数字阀，可以数字化地、也就是逐步地精确控制导入液压缸的液压室中的流体压力或流体流量。这些数字阀通常根据各数字阀流通口的不同大小而具有各自不同的吞吐能力。因此，通过具有不同大小的流通口的数字阀的不同组合，可以向具有较宽分辨率、也就是具有较大数量的不同吞吐量的液压缸中导入不同的流体流量。

因此，液压缸中的液压流体的压力可以通过打开一个或多个适当的数字阀来加以调节，在此，通过这些阀门的流体流量在每次从一个数字阀过渡到下一个更大的数字阀时通常会增加一倍。换句话说，一个数字阀的最大可能的容积流量总是连接在其前面的数字阀的最大可能容积流量的两倍。如果要实现的辊间隙压力是已知的，则所有在运行中出现的辊间隙压力都可以通过事先设定数字阀模块中的适当数量的数字阀来进行相应的调整。

开关数字阀普遍公知地主要包括两种不同的类型，即通常标记为NC（来自英文“normally closed（常闭）”）的常闭数字阀和通常标记为NO（来自英文“normally open（常开）”）的常开数字阀。常闭数字阀是指在非操作状态下，例如在没有向开关电磁铁供电的状态下，通过弹簧等保持在闭合状态（关状态）下的阀门。而常开数字阀是指在非操作状态下，例如在没有向开关电磁铁供电的状态下，通过弹簧或类似部件保持在打开状态（开状态）下的阀门。

此外，与常规使用的伺服阀或比例阀相比，数字阀的主要优点在于突出的快速响应特性、数字阀的简单结构及其很少的能源消耗，因为液压流体不需要持续不断地通过阀门。

在纤维幅材生产领域，特别是在纸张或纸板生产领域中，只是近期内才在用于液压装置的压力或流量调节器中使用数字阀。但在造纸机、纸板机或棉纸机中替代传统的连续可调的伺服或比例阀，特别是在造纸机、纸板机或棉纸机的用于液压装置的调节器中使用已知的数字阀带来新的问题。

，数字阀的问题首先是，特别是在使用电操作的数字阀时，电力故障或调节器的失灵可能会导致由数字阀控制的、在纤维幅材机中确定例如辊位置的液压装置不能回调至初始位置。因此，由辊构成的辊间隙在发生电源故障时也会不能打开。这样，例如穿过辊间隙行进的纤维幅材也不能从辊间隙离开。

另外，数字阀调节器中的数字阀必须通过日常维护对其无差错的功能进行定期检查。通常在纤维幅材机运行期间进行日常维护时，还必须使受控的液压装置在不影响其功能的前提下与数字阀调节器完全分离。